UNIVERSITAS INDONESIA
SIMULASI KOMPRESI SINYAL VIDEO DIGITAL KE SINYAL AUDIO
SKRIPSI
M RASYIDI FAKHRI
0906602912
FAKULTAS TEKNIK
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO
DEPOK
JUNI 2012
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
UNIVERSITAS INDONESIA
SIMULASI KOMPRESI SINYAL VIDEO DIGITAL KE
SINYAL AUDIO
SKRIPSI
Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana
M RASYIDI FAKHRI
0906602912
DEPARTEMEN TEKNIK ELEKTRO
PROGRAM STUDI TEKNIK ELEKTRO EKSTENSI
DEPOK
JUNI 2012
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
ii
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS
Tugas akhir ini adalah hasil karya saya sendiri,
dan semua sumber baik yang dikutip maupun dirujuk
telah saya nyatakan dengan benar.
Nama : M Rasyidi Fakhri
NPM : 0906 602 912
Tanda Tangan :
Tanggal : 5 Juli 2012
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
iii
HALAMAN PENGESAHAN
Skripsi ini diajukan oleh :
Nama : M Rasyidi Fakhri
NPM : 0906 602 912
Program Studi : Ekstensi Teknik Elektro
Judul Tugas Akhir : Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal
Audio
Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima
sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar
Sarjana Teknik pada Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik,
Universitas Indonesia
DEWAN PENGUJI
Pemimbing : Dr. Ir. Arman D. Diponegoro ( )
Penguji : Prof. Dr. Ir. Harry Sudibyo DEA ( )
Penguji : Ir. Purnomo Sidi Priambodo M.Sc., Ph.D. ( )
Ditetapkan di : Depok
Tanggal : 5 Juli 2012
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
iv
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada ALLAH
SWT yang telah memberikan rahmat, hidayah, karunia, serta rezeki kepada
penulis sehingga dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan baik.
Laporan Tugas Akhir dengan judul “Simulasi Kompresi Sinyal Video
Digital ke Sinyal Audio” ini disusun sebagai salah satu syarat untuk
menyelesaikan masa studi dan untuk memperoleh gelar Sarjana Teknik pada
Program Studi Teknik Elektro, Fakultas Teknik, Universitas Indonesia. Selain itu,
saya juga ingin mengucapkan banyak terima kasih pada beberapa pihak yang telah
membantu penulis baik selama masa studi maupun dalam penyusunan Tugas
Akhir, antara lain:
1. ALLAH SWT yang telah melimpahkan rahmat serta hidayah-Nya.
2. Kedua orang tua yang telah mendidik, membesarkan, merawat, dan
membiayai pendidikan penulis hingga saat ini.
3. Dr. Ir. Arman D. Diponegoro, selaku dosen pembimbing yang telah
memberikan petunjuk, kemudahan dalam berpikir dan bimbingan dalam
penyelesaian tugas akhir ini.
4. Dosen – dosen pengajar FT UI.
5. Rekan-rekan Mahasiswa Ekstensi Elektro angkatan 2009.
6. Dan semua pihak yang tidak dapat saya sebutkan satu – per – satu.
Semoga penulisan ilmiah ini benar-benar dapat memberikan kontribusi
positif dan menimbulkan sikap kritis kepada para pembaca khususnya dan
masyarakat pada umumnya untuk senantiasa terus memperoleh wawasan dan ilmu
pengetahuan di bidang teknologi dan sain.
Penulis menyadari keterbatasan pengalaman dan kemampuan yang tentu
terdapat kekurangan serta kemungkinan jauh dari sempurna, untuk itu saya tidak
menutup diri dan mengharapkan adanya saran serta kritik dari berbagai pihak
yang sifatnya membangun guna menyempurnakan penulisan ilmiah ini.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
v
Akhir kata semoga penulisan ilmiah ini dapat memberikan manfaat bagi
semua pihak yang bersangkutan, khususnya bagi saya dan umumnya bagi para
pembaca.
Depok, 5 Juli 2012
M Rasyidi Fakhri
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
vi
HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI
TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS
Sebagai civitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di
bawah ini:
Nama : M Rasyidi Fakhri
NPM : 0906 602 912
Program Studi : Ekstensi Teknik Elektro
Departemen : Elektro
Fakultas : Teknik
Jenis karya : Skripsi
demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada
Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif (Non-exclusive Royalty-
Free Right) atas karya ilmiah saya yang berjudul :
”Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal Audio”
beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti
Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan,
mengalihmedia/formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database),
merawat, dan memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama
saya sebagai penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.
Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.
Dibuat di : Depok
Pada tanggal : 5 Juli 2012
Yang menyatakan
(M Rasyidi Fakhri)
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
vii
Universitas Indonesia
ABSTRAK
Nama : M Rasyidi Fakhri (0906602912)
Program Studi : Teknik Elektro
Judul : Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal Audio
Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal Audio merupakan suatu
sistem kompresi data video digital dengan bitrate yang tinggi menjadi data video
digital dengan bitrate yang rendah agar dapat dilewatkan pada transmisi sinyal
audio yang bandwidthnya sebesar 64 Kbps. Sistem ini menggunakan kompresi
Windows Media Video 9 karena dianggap mampu melakukan kompresi data
video digital hingga 64 Kbps. Dengan mode encoding Constant Bit Rate (CBR),
bitrate data video akan tetap konstan atau mendekati target bitrate yang sudah
diatur sebelumnya.
Kata Kunci : sinyal, video, digital, kompresi, bitrate, bandwidth
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
viii
Universitas Indonesia
ABSTRACT
Name : M Rasyidi Fakhri (0906602912)
Program of Study : Electrical Engineering
Title : Simulation of Digital Video Compression Signal to Audio
Signal
Simulation of Digital Video Compression Signal to Audio Signal is a
digital video data compression system with a high bitrate digital video data to a
lower bitrate in order to pass the audio signal transmission bandwidth of 64 Kbps.
The system uses Windows Media Video 9 compression because it is able to
perform data compression digital video of up to 64 Kbps. With Constant Bit Rate
encoding mode (CBR), bitrate video data will remain constant or close to the
target bitrate is prearranged.
Keyword : signal, video, digital, compression, bitrate, bandwidth
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
ix
Universitas Indonesia
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL........................................................................................ i
HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS.............................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN............................................................................... iii
KATA PENGANTAR………………………………………………………… iv
HALAMAN PERSETUJUAN PUBLIKASI…................................................ vi
ABSTRAK......................................................................................................... vii
DAFTAR ISI..................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR........................................................................................ xi
DAFTAR TABEL............................................................................................. xii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN.......................................................................... 1
1.1 Latar Belakang.......................................................................... 1
1.2 Perumusan Masalah.................................................................. 1
1.3 Tujuan Penulisan....................................................................... 2
1.4 Pembatasan Masalah................................................................ 2
1.5 Metodologi Penulisan................................................................ 2
BAB II LANDASAN TEORI...................................................................... 4
2.1 Video Streaming....................................................................... 4
2.2 Hypertext Transfer Protocol.................................................... 5
2.2.1 HTTP Live Streaming............................................... 6
2.2.2 Adaptive Bitrate Streaming.......................................... 7
2.3 Codec…………...................................................................... 8
2.3.1 Kualitas Kompresi…................................................... 9
2.3.2 Media Codec................................................................ 9
2.3.3 Windows Media Video……........................................ 10
2.3.4 Windows Media Encoder.......................................... 11
2.4 Windows Media Server dan Web Server.............................. 13
BAB III PERANCANGAN SISTEM......................................................... 14
3.1 Rancangan Simulasi Sistem Kompresi................................... 14
3.2 Flowchart Sistem.................................................................... 16
3.2.1 Flowchart Sistem Streaming Server............................ 16
3.2.2 Flowchart Sistem Streaming Client……....................... 17
BAB IV ANALISA DAN PENGUKURAN................................................. 19
4.1 Parameter Qos……………................................................ 19
4.1.1 Delay........................................................................... 19
4.1.2 Frame rate.................................................................... 19
4.1.3 Throughput................................................................... 19
4.1.4 Kecepatan Data Video atau Bit rate (bit/s) .................. 20
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
x
Universitas Indonesia
4.2 Pengukuran Encoding.............................................................. 20
4.3 Pengukuran Decoding............................................................. 21
4.4 Analisa Data Hasil Pengukuran.............................................. 23
BAB V KESIMPULAN................................................................................... 27
DAFTAR PUSTAKA................................................................................. 28
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
xi
Universitas Indonesia
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2-1 Adaptive Bit Rate Overview………………………………….. 7
Gambar 3-1 Blok Diagram Sistem............................................................... 14
Gambar 3-2 Simulasi Sistem………............................................................ 15
Gambar 3-3 Flowchart Sistem Streaming Server......................................... 16
Gambar 3-4 FlowChart Sistem Streaming Client......................................... 17
Gambar 4-1 Statistik Proses Encoder........................................................... 20
Gambar 4-2 Perbandingan waktu input video dengan output video............ 21
Gambar 4-3 Statistik Proses Decoder……….............................................. 22
Gambar 4-4 Perbandingan waktu proses encoder dengan decoder.............. 23
Gambar 4-5 Grafik Delay pada pengukuran Encoding................................ 24
Gambar 4-6 Grafik Frame rate pada pengukuran Encoding......................... 24
Gambar 4-7 Grafik Throughput dan Bit rate pada pengukuran Encoding.... 25
Gambar 4-8 Grafik Delay pada pengukuran Decoding................................ 26
Gambar 4-9 Grafik Frame rate pada pengukuran Decoding......................... 26
Gambar 4-10 Grafik Throughput dan Bit rate pada pengukuran Decoding…. 26
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
xii
Universitas Indonesia
DAFTAR TABEL
Tabel 4-1 Pengukuran QoS Encoding.......................................................... 21
Tabel 4-2 Pengukuran QoS Decoding.......................................................... 23
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
xiii
Universitas Indonesia
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1 Prosedur Pengoperasioan Simulasi Sistem Kompresi................. 29
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
1
Universitas Indonesia
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Pengolahan sinyal data digital saat ini sudah sangat berkembang. Dengan
adanya teknik kompresi, data digital yang pada dasarnya ukuran datanya cukup
besar dapat diperkecil. Semakin kecil data hasil kompresinya, maka resiko
penurunan kualitas data akan semakin tinggi.
Hal ini berbanding terbalik dengan sinyal audio atau analog dimana
ukuran data bandwidthnya cukup kecil dan terbatas. Kompresi dalam pengolahan
sinyal analog yaitu dengan mengurangi power sinyal (dB), berbeda dengan
kompresi sinyal digital yaitu dengan merubah sinyal informasi secara matematis
sehingga ukuran data menjadi lebih kecil.
Kompresi pada sistem ini menggunakan codec windows media video.
Codec ini memiliki kemampuan kompresi pada Multiple bit rate (MBR) yaitu
kemampuan kompresi pada berbagai bandwidth transmisi (Low, Medium dan
High). Selain itu juga, codec ini memiliki teknik encoding Constant bit rate (CBR)
yaitu mampu menjaga bit rate video tetap stabil atau selalu mendekati target
bitrate sehingga kualitas video tetap terjaga.
Hal ini yang melatarbelakangi penulis untuk membuat skripsi yang
berjudul “Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal Audio”. Dimana
data video digital dikompresi sekecil mungkin hingga mampu dikirim melalui
transmisi audio atau analog yang bandwidth transmisinya cukup kecil seperti jalur
telepon, satelit dan lain-lain yaitu sebesar 64 Kbps.
1.2 Perumusan Masalah
Perumusan masalah dari penulisan skripsi ini yakni:
1. Bagaimana menentukan encoder dan decoder (codec) yang tepat untuk
kompresi data video agar dapat dilewatkan pada bandwidth sebesar 64
kbps.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
2
Universitas Indonesia
2. Bagaimana menentukan konfigurasi encoder (bitrate, buffer size dan
frame rate) agar didapatkan kualitas hasil kompresi yang tidak terlalu
buruk
1.3 Tujuan Penulisan
Adapun tujuan dari skripsi ini, yakni agar dapat mengirimkan data video
digital melalui transmisi audio atau analog yang bandwidthnya relative kecil
seperti jalur telepon, satelit dan lain-lain.
1.4 Pembatasan Masalah
Adapun yang menjadi batasan masalah pada pembuatan skripsi ini, yakni:
1. Bersifat live streaming dengan delay
2. Menggunakan video kompresi Windows Media Video 9 sehingga akan
menghasilkan format file video .wmv
3. Parameter encoding seperti frame rate, bitrate dan buffer size sudah
ditentukan sebelumnya.
4. Aplikasi Encoder dan Decoder yang dimodifikasi ialah Windows Media
Encoder dan Video Lan Converter
5. Teknik Encoding yang digunakan adalah Constant Bit Rate
6. Protokol yang dipakai ialah HTTP
7. Tidak membahas ADC
1.5 Metodologi Penelitian
1. Studi literatur
Mencari informasi dari berbagai sumber seperti: jurnal, buku, pencarian
melalui internet, dan artikel-artikel mengenai beberapa topik seperti: video
streaming, codecs, Encoder, Decoder, HTTP, teknik kompresi, dan lain-
lain.
2. Perancangan dan Simulasi Sistem
Merupakan suatu proses perancangan dan simulasi proses kompresi data
video pada jaringan LAN
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
3
Universitas Indonesia
3. Pengukuran Sistem
Proses pengujian dilakukan pada proses encoding dan decoding pada
beberapa waktu yang berbeda, tujuannya untuk melakukan perbandingan
dan mengetahui kinerjanya (QoS).
4. Analisa Pengukuran
Dari pengukuran dan pengambilan data kemudian dilakukan suatu analisa
sehingga dapat diambil suatu kesimpulan
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
4
Universitas Indonesia
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Video Streaming
Video adalah teknologi pengiriman sinyal elektronik dari suatu gambar
yang bergerak. Video digital adalah sistem perekaman digital yang bekerja dengan
menggunakan sinyal digital. Video digital terdiri dari serangkaian gambar digital
bitmap yang ortogonal yang ditampilkan dengan cepat pada kecepatan yang
konstan. Dalam konteks video, gambar disebut dengan frame. Frame digunakan
sebagai tingkat ukuran banyaknya frame yang ditampilkan setiap detiknya yang
disebut frame per second (FPS).
Setiap frame terdiri dari susunan piksel berwarna yang membentuk
gambar. Jika memiliki lebar piksel W dan ketinggian piksel H kita katakan bahwa
ukuran frame WxH. Piksel hanya memiliki satu properti, yaitu warna. Warna
pixel diwakili oleh sejumlah bit yang tetap. Semakin besar nilai Bitnya, maka
warna yang dihasilkan akan lebih bervariasi dan lebih halus. Hal ini disebut Color
Depth (CD) dari video.[1]
Video Streaming merupakan sebuah teknologi yang mampu mengkompresi
atau menyusutkan ukuran file video agar mudah ditransfer melalui jaringan
Internet. Pentransferan file video tersebut dilakukan secara terus-menerus. Dari
sudut pandang prosesnya, streaming berarti sebuah teknologi pengiriman file dari
server ke client melalui jaringan packet-based. streaming merupakan sebuah
metode untuk membuat video yang tersedia untuk real-time pada tipe jaringan
yang berbeda. Data pada file streaming dibagi-bagi ke dalam beberapa paket kecil
yang dikirim ke sebuah aliran secara terus menerus ke komputer end-user atau
mobile phone.[2]
Aplikasi dalam layanan streaming dibagi menjadi dua, yaitu “on-demand”
dan “live”. Sebagai contoh yang termasuk dalam kategori “on-demand” yakni
musik dan video, sedangkan yang termasuk “live” yakni acara radio atau televisi
yang disiarkan secara broadcasting pada saat itu juga.
Ide dasar dari video streaming adalah untuk membagi-bagi video asli
menjadi beberapa packet yang kemudian dikirim secara berurutan, dan
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
5
Universitas Indonesia
memungkinkan receiver melakukan decode dan playback video berdasarkan
packet tersebut tanpa harus menunggu seluruh video terkirim. Ada beberapa
masalah dasar dalam video streaming, yakni:
a. Bandwidth
Jika pengirim mengirimkan data lebih cepat dibandingkan dengan
ketersediaan bandwdith yang ada, maka akan terjadi congestion (kemacetan) pada
jaringan, packet loss, dan kualitas video yang jelek. Tapi apabila pengirim
mengirimkan paket data lebih lambat dari bandwidth yang tersedia, maka kualitas
video yang sampai ke penerima akan kurang optimal. Salah satu cara untuk
mengatasinya adalah dengan melakukan estimasi terhadap ketersedian bandwidth,
yang kemudian mencocokan dengan bit rate video yang akan ditransmisikan.
b. Delay Jitter
Delay jitter merupakan masalah yang menyebabkan penerima harus
menerima/decode/menampilkan frame dengan rate yang konstan, dan setiap frame
yang terlambat datang akan menyulitkan rekonstruksi video yang diterima.
c. Loss Rate
Pada jaringan wireless, loss rate dapat disebabkan oleh bit error dan bursh
error
2.2 Hypertext Transfer Protocol
Hypertext Transfer Protocol (HTTP) adalah sebuah protokol jaringan
lapisan aplikasi yang digunakan untuk sistem informasi yang terdistribusi,
kolaboratif, dan menggunakan hypermedia. Penggunaannya banyak pada
pengambilan sumber daya yang saling terhubung dengan jaringan, yang disebut
dengan dokumen hypertexts, yang kemudian membentuk World Wide Web pada
tahun 1990 oleh fisikawan Inggris, Tim Berners-Lee. Hingga kini, ada dua versi
mayor dari protokol HTTP, yakni HTTP/1.0 yang menggunakan koneksi terpisah
untuk setiap dokumen, dan HTTP/1.1 yang dapat menggunakan koneksi yang
sama untuk melakukan transaksi. Dengan demikian, HTTP/1.1 bisa lebih cepat
karena memang tidak perlu membuang waktu untuk pembuatan koneksi berulang-
ulang.[3]
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
6
Universitas Indonesia
Pengembangan standar HTTP telah dilaksanakan oleh Konsorsium World
Wide Web (World Wide Web Consortium/W3C) dan juga Internet Engineering
Task Force (IETF), yang berujung pada publikasi beberapa dokumen Request for
Comments (RFC), dan yang paling banyak dirujuk adalah RFC 2616 (yang
dipublikasikan pada bulan Juni 1999), yang mendefinisikan HTTP/1.1.
HTTP adalah sebuah protokol meminta/menjawab antara client dan server.
Sebuah client HTTP (seperti web browser atau robot dan lain sebagainya),
biasanya memulai permintaan dengan membuat hubungan ke port tertentu di
sebuah server Webhosting tertentu (biasanya port 80). Client yang mengirimkan
permintaan HTTP juga dikenal dengan user agent. Server yang meresponsnya,
yang menyimpan sumber daya seperti berkas HTML dan gambar, dikenal juga
sebagai origin server. Di antara user agent dan juga origin server, bisa saja ada
penghubung, seperti halnya proxy, gateway, dan juga tunnel.
HTTP tidaklah terbatas untuk penggunaan dengan TCP/IP, meskipun
HTTP merupakan salah satu protokol aplikasi TCP/IP paling populer melalui
Internet. Memang HTTP dapat diimplementasikan di atas protokol yang lain di
atas Internet atau di atas jaringan lainnya. seperti disebutkan dalam "implemented
on top of any other protocol on the Internet, or on other networks.", tapi HTTP
membutuhkan sebuah protokol lapisan transport yang dapat diandalkan. Protokol
lainnya yang menyediakan layanan dan jaminan seperti itu juga dapat digunakan.
Sumber daya yang hendak diakses dengan menggunakan HTTP
diidentifikasi dengan menggunakan Uniform Resource Identifier (URI), atau lebih
khusus melalui Uniform Resource Locator (URL), menggunakan skema URI http:
atau https:.
2.2.1 HTTP Live Streaming
HTTP Live Streaming (juga dikenal sebagai HLS) adalah HTTP berbasis
media komunikasi streaming protokol yang diimplementasikan oleh Apple Inc
sebagai bagian dari QuickTime X dan sistem perangkat lunak iPhone. Protocol ini
bekerja dengan memecah keseluruhan data stream menjadi urutan kecil dari
HTTP berbasis download file, setiap download memuat salah satu short chunk
dari keseluruhan transportasi data stream tak terbatas. Pada saat data stream
dimainkan, client dapat memilih dari sejumlah alternatif data stream yang berbeda
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
7
Universitas Indonesia
yang berisi data yang sama dikodekan pada berbagai kecepatan data, yang
memungkinkan sesi streaming untuk beradaptasi dengan laju data yang tersedia.
Pada awal sesi streaming, protocol ini akan mendownload file M3U (m3u8)
playlist yang berisi metadata untuk sub-berbagai data stream yang tersedia[4]
.
Karena permintaan ini yang hanya menggunakan standar transaksi HTTP,
HTTP Live Streaming mampu melintasi setiap firewall atau server proxy yang
memungkinkan koneksi melalui standar HTTP traffic, tidak seperti UDP berbasis
protokol seperti RTP. Hal ini juga memungkinkan jaringan pengiriman konten
dengan mudah diimplementasikan untuk setiap data stream tertentu.
2.2.2 Adaptive Bitrate Streaming
Adaptive bitrate streaming adalah teknik yang digunakan dalam streaming
multimedia melalui jaringan komputer. Sementara di sebagian besar teknologi
streaming video lama menggunakan protokol streaming RTP dan RTSP, teknologi
adaptif streaming saat ini hampir secara semuanya berbasis HTTP dan dirancang
untuk bekerja secara efisien pada distribusi jaringan HTTP yang lebih besar
seperti Internet.
Adaptive bitrate streaming bekerja dengan mendeteksi bandwidth
pengguna dan kapasitas CPU secara real time dan menyesuaikan kualitas data
video streaming dengan tepat. Hal ini membutuhkan penggunaan sebuah program
encoder yang dapat mengkodekan single source video pada multiple bit rates.
Player client beralih ke pengkodean data streaming yang berbeda tergantung pada
sumber daya yang tersedia. Hasilnya, Buffering sangat sedikit, waktu mulai lebih
cepat dan bagus untuk koneksi high-end ataupun low-end.[5]
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
8
Universitas Indonesia
Gambar 2.1 Adaptive Bit Rate Overview
2.3 Codec
Codec adalah sebuah perangkat atau program komputer yang mampu
melakukan encoding atau decoding sinyal data stream baik digital maupun analog.
Kata codec berarti "encoder-decoder" atau umumnya dikenal dengan istilah
"compressor-decompresssor". Sebuah codec (program) tidak harus memusingkan
dengan format coding, kompresi atau standarnya. format adalah dokumen
(standar), suatu cara untuk menyimpan data, sedangkan codec adalah sebuah
program (implementasi) yang dapat membaca atau menulis file tersebut. Dalam
prakteknya, bagaimanapun, "codec" kadang-kadang digunakan untuk merujuk
pada format filenya.[6]
Codec mengkodekan data stream atau sinyal untuk transmisi,
penyimpanan atau enkripsi, atau men-decode untuk pemutaran atau editing. Codec
digunakan dalam konferensi video, streaming media dan aplikasi video editing.
Sebuah kamera video konverter analog-to-digital (ADC) mengubah sinyal analog
menjadi sinyal digital, yang kemudian melewati sebuah kompresor video untuk
transmisi digital atau penyimpanan. Sebuah perangkat penerima kemudian
menjalankan sinyal melalui decompressor video, kemudian konverter digital-ke-
analog (DAC) untuk tampilan analog. Istilah codec ini juga digunakan sebagai
nama generik untuk unit konferensi video.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
9
Universitas Indonesia
2.3.1 Kualitas Kompresi
a. Lossy codecs:
Kebanyakan program codec yang ada didunia adalah lossy, codec tipe ini
mengurangi kualitas data untuk kompresinya. Seringkali, jenis kompresi ini
hampir tidak bisa dibedakan dari suara atau gambar asli yang terkompresi,
tergantung pada codec dan pengaturan yang digunakan. Dengan besar data yang
lebih kecil, mampu mengurangi penggunaan media penyimpanan besar yang
relatif mahal seperti memory card dan hard disk, serta disc storage seperti CD-
ROM, DVD dan Blu-ray Disc. Kecepatan data yang lebih rendah juga mengurangi
biaya dan meningkatkan kinerja ketika data ditransmisikan.
b. Lossless codecs
Ada cukup banyak juga codec lossless yang biasanya digunakan untuk
pengarsipan data dalam bentuk kompresi namun tetap menyimpan semua
informasi data dalam original streamnya. Codec tipe ini memilih menjaga kualitas
asli dari data streamnya daripada mengurangi ukuran datanya. Hal ini biasanya
terjadi jika data adalah akan menjalani proses lebih lanjut (untuk mengedit
misalnya) dalam hal aplikasi pengolahan berulang (encoding dan decoding) pada
codec lossy akan menurunkan kualitas data yang dihasilkan sedemikian rupa
sehingga tidak lagi diidentifikasi (visual, terdengar atau keduanya). Menggunakan
lebih dari satu codec atau skema encoding secara berturut-turut juga dapat
menurunkan kualitas secara signifikan, sehingga terjadi pengurangan kapasitas
penyimpanan data dan bandwidth jaringan.
2.3.2 Media Codec
Codec sering dirancang untuk menekankan aspek-aspek tertentu dari
media, atau penggunaannya, untuk dikodekan. Sebagai contoh, sebuah video
digital (menggunakan codec DV) dari sebuah acara olahraga perlu untuk
mengkodekan gerak juga tapi tidak perlu mengkodekan warna yang tepat,
sementara video dari pameran seni perlu untuk mengkodekan warna dan tekstur
permukaan juga. Ada ribuan codec video, ada yang gratis dan ada juga yang
berbayar. variasi codec ini dapat membuat masalah kompatibilitas dan tren
penggunaan.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
10
Universitas Indonesia
Codec bitrate yang rendah memungkinkan lebih banyak pengguna, tetapi
mereka juga memiliki distorsi lebih. Di luar peningkatan awal dalam distorsi,
codec bitrate yang rendah juga dapat mencapai bitrate yang lebih rendah lagi
dengan menggunakan algoritma yang lebih kompleks yang membuat asumsi
tertentu, seperti tentang media dan tingkat packet loss. Codec lain mungkin tidak
membuat asumsi-asumsi yang sama. Ketika seorang pengguna dengan codec
bitrate rendah berhubungan dengan pengguna dengan codec yang lain, ada
distorsi tambahan pada proses transcoding di masing-masing pengguna.
AVI kadang-kadang keliru digambarkan sebagai codec, tetapi AVI
sebenarnya merupakan format kontainer, sedangkan codec adalah sebuah
perangkat lunak atau perangkat keras yang encoding decoding audio atau video ke
dalam beberapa format audio atau video. Audio dan video encode dengan banyak
codec mungkin dimasukkan ke dalam format AVI, walaupun AVI bukan
merupakan standar ISO. Ada juga format kontainer terkenal lainnya, seperti Ogg,
ASF, QuickTime, RealMedia, Matroska, dan DivX Media Format. Beberapa
format kontainer yang standar ISO adalah MPEG transport stream, MPEG
program stream, MP4 dan ISO berbasis format media file.
2.3.3 Windows Media Video
Windows Media Video (WMV) adalah format video yang paling dikenal
dalam keluarga WMV. Penggunaan dari istilah WMV sering mengacu pada codec
Microsoft Windows Media Video saja. Pesaing utamanya adalah MPEG-4 AVC,
AVS, Realvideo, dan MPEG-4 ASP. Versi pertama dari codec ini adalah WMV 7,
diperkenalkan pada 1999, dan dibangun di atas implementasi Microsoft dari
MPEG-4 Bagian 2. Pengembangan versi terbaru dari codec ini, tetapi sintaks bit
stream tidak dibekukan sampai WMV 9. Sementara semua versi dari WMV
menyediakan konten variable bit rate, average bit rate, dan constant bit rate,,
WMV 9 diperkenalkan beberapa fitur penting termasuk dukungan asli untuk
interlaced video, non-square pixel, dan interpolasi frame. WMV 9 juga
memperkenalkan profil baru berjudul Windows Media Video 9 Professional, yang
diaktifkan secara otomatis setiap kali resolusi video melebihi 300.000 piksel
(misalnya, 528x576, 640 × 480 atau 768x432 dan seterusnya) dan bitrate 1000
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
11
Universitas Indonesia
kbps. Hal ini ditargetkan untuk konten high-definition video, dengan resolusi
seperti 720p dan 1080p.[7]
Tingkat profil Sederhana dan Main di WMV 9 telah sesuai dengan tingkat
profil yang sama dalam spesifikasi VC-1. Profil Lanjutan di VC-1
diimplementasikan dalam sebuah codec WMV baru yang disebut Windows Media
Video 9 Advanced Profil. Ini meningkatkan efisiensi kompresi untuk konten
interlaced dan dibuat transportasi-independen, sehingga dapat dirumuskan dalam
MPEG transport stream atau format paket RTP. Codec ini tidak kompatibel
dengan versi codec WMV 9 sebelumnya, namun WMV merupakan video codec
wajib bagi PlaysForSure-bersertifikat toko perangkat online, serta perangkat
Portable Media Center. Zune Microsoft, Xbox 360, perangkat Windows Mobile
yang mendukung Windows Media Player, serta banyak perangkat uncertified
lainnya yang mendukung codec. WMV HD mengatur penggunaan WMV 9 untuk
program sertifikasinya, pada tingkat kualitas yang ditetapkan oleh Microsoft,
WMV digunakan untuk menjadi video codec yang hanya didukung untuk platform
Microsoft Silverlight, tetapi codec H.264 versi 3 sekarang juga didukung platform
tersebut.
2.3.4 Windows Media Encoder
Windows Media Encoder adalah media encoder yang dikembangkan oleh
Microsoft yang memungkinkan pengembang konten dapat mengubah atau
menangkap audio, video dan gambar layar komputer baik secara live ataupun yang
telah direkam sebelumnya ke format Windows Media yang dapat dikirim secara
live ataupun on demand. Windows Media Encoder adalah penerus dari Encoder
Netshow.[8]
Windows Media Encoder 9 Series memungkinkan two-pass encoding
untuk mengoptimalkan kualitas untuk konten on-demand (stream atau download-
and-play). Encoding ini juga mendukung variable bitrate encoding (VBR)
skenario download-and-play. VBR dapat mengaplikasikan urutan high-motion di
seluruh durasinya, untuk memastikan kualitas yang terbaik. Versi ini juga
memungkinkan pengkodean ditulis dengan file VBScript wmcmd.vbs sehingga
memungkinkan pengembang konten untuk mengkodekan sejumlah besar file
media rekaman.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
12
Universitas Indonesia
Windows Media Encoder dapat mengkodekan konten audio dan video
dengan dua cara yaitu constant bit rate (CBR) dan variable bit rate (VBR)
a. CBR encoding
CBR encoding dirancang untuk bekerja paling efektif dalam skenario
streaming. Dengan CBR encoding, bit rate tetap cukup secara konstan dan tetap
dekat dengan target bit rate selama streaming, dengan frame per second yang
diatur oleh buffer size-nya. Kerugian dari CBR encoding adalah bahwa kualitas
konten yang di encode tidak konstan. Karena ada beberapa packet data dari konten
sulit untuk dikompres daripada yang lain, beberapa bagian dari aliran CBR
memiliki kualitas lebih rendah daripada yang lain. Selain itu, kualitas hasil
encoding CBR tidak konsisten dari satu streaming ke yang streaming berikutnya.
Secara umum, variasi kualitas lebih ditunjukkan pada bit rate yang rendah.
b. VBR encoding
VBR encoding dirancang untuk distribusi konten untuk men-download
dan memainkan data baik secara lokal atau pada perangkat yang memiliki
kecepatan membaca terbatas, seperti CD atau DVD player. (dapat menggunakan
modus peak VBR encoding ketika melakukan streaming konten). VBR encoding
paling menguntungkan saat encoding konten yang berisi campuran dari data yang
sederhana dan kompleks, misalnya, sebuah video yang beralih antara gerakan
lambat dan cepat. Dengan VBR encoding, bit yang lebih sedikit secara otomatis
dialokasikan ke bagian konten yang kurang kompleks, menyediakan bit yang
cukup untuk menghasilkan kualitas yang lebih baik dengan tingkat kompleksitas
yang lebih. Ketika digunakan pada konten campuran, VBR encoding
menghasilkan output encoding yang jauh lebih baik mengingat ukuran file yang
sama bila dibandingkan dengan encoding CBR. Dalam beberapa kasus dapat
dihasilkan dengan sebuah file VBR-encoded yang memiliki kualitas yang sama
dengan file CBR-encoded yang ukuran filenya setengahnya VBR-encoded.
2.4 Windows Media Server dan Web Server
Untuk mengirim konten dari server ke client, dapat menggunakan
Windows Media Server atau dari WebServer ke client. Server dan client dapat
berada dalam jaringan Internet atau intranet, dan dapat dipisahkan oleh firewall.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
13
Universitas Indonesia
Meskipun Windows Media server dirancang khusus untuk streaming Windows
Media berbasis konten, sedangkan standar Web server tidak. Jika menggunakan
Web server, akan ada perbedaan dalam cara konten dikirimkan, yang dapat
mempengaruhi kualitas pemutaran.
2.4.1 Web server
Sebuah Web server ini dirancang untuk men-download data sebanyak dan
secepat mungkin. Ini adalah metode yang dipilih untuk mengirimkan paket yang
berisi gambar statis, teks, dan script halaman Web, tetapi bukan metode terbaik
untuk mengirimkan paket yang berisi media streaming. Media streaming harus
disampaikan secara real time, bukan dalam semburan besar, dan client harus
menerima paket tepat setelah di-render.
Web server tidak mendukung konten MBR. Ketika stream file dari Web server,
kualitas pengiriman tidak diawasi dan bit ratenya tidak dapat disesuaikan. Web
server tidak dapat menggunakan protokol pengiriman yang dipilih, User
Datagram Protocol (UDP), sehingga pengiriman data stream mungkin akan
terganggu oleh waktu dari proses buffer data client. Selain itu, Web server tidak
mendukung siaran langsung dan aliran multicast.
2.4.2 Windows Media server
Sebuah Windows Media Server menghitung pengiriman paket sesuai
dengan informasi feedback yang diterimanya saat mengirim data stream ke client.
Ketika client menerima paket dengan cara ini, presentasinya mungkin menjadi
jauh lebih lancar. Karena penggunaan bandwidth yang dikendalikan, sehingga
lebih banyak client dapat terhubung secara bersamaan ke server dan menerima
data stream yang bebas dari interupsi.
Untuk menyampaikan konten sebagai data stream unicast dari Windows
Media server, data stream dapat dikodekan menjadi multiple-bit-rate (MBR).
Konten ini memungkinkan client medapat konten yang lebih berkualitas pada saat
kondisi jaringan penuh. Ketika konten MBR diterima oleh client, besar data bit
rate yang di streaming disesuaikan dengan kondisi jaringan.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
14
Universitas Indonesia
BAB III
PERANCANGAN SISTEM
3.1 Rancangan Simulasi Sistem Kompresi
Sistem Aplikasi “Simulasi Kompresi Sinyal Video Digital ke Sinyal
Audio” dapat dilihat pada gambar 3-1 dibawah ini.
Input Video Compressor Digital to
Analog
2 Mbits64
kbitsAudio
Transmission
Voice Signal
Analog to DIgital
De-Compressor
Output Video
64 kbits
Gambar 3-1 Blok Diagram Sistem
Pada Gambar 3-1 diatas menjelaskan blok diagram sistem input data video
yang ditangkap atau direkam oleh kamera. Data video digital tersebut lalu diolah
oleh Encoder untuk dikompresi. Data video digital yang memiliki bitrate yang
tinggi dikompresi hingga bitratenya sebesar 64 Kbps. Kompresi ini dilakukan
agar data video digital dapat dikirim melalui transmisi sinyal audio yang
bitratenya 64 Kbps, contohnya transmisi satelit, kabel telepon, dan lain-lain. Data
video digital yang sudah dikompresi lalu diubah sinyalnya menjadi sinyal analog
oleh Analog-Digital Converter (ADC) agar dapat dikirim melalui transmisi audio
(analog).
Compressor dapat dikatakan sebagai perangkat computer yang memproses
kompresi dengan menggunakan codec video. Codec video yang digunakan ialah
Windows Media Video 9. Untuk perangkat Analog-Digital Converter sendiri tidak
dibahas dalam skripsi ini.
Sistem ini disimulasikan pada jaringan LAN dengan bitrate yang diatur
sesuai dengan bandwidth transmisi sinyal audio (64 Kbps). Protokol yang
digunakan ialah HTTP Live Streaming dengan Teknik Adaptive Bitrate Streaming
yang mampu menyesuaikan kualitas video streaming dengan kapasitas bandwidth
jaringan dan kemampuan CPU dalam memproses kompresi.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
15
Universitas Indonesia
Gambar 3-2 Simulasi Sistem
Gambar 3-2 diatas yaitu gambar simulasi sistem pada aplikasi jaringan
antara server dengan client. Cara kerjanya yaitu objek yang ditangkap oleh
Camera di sisi server lalu di encodingkan dengan menggunakan aplikasi Windows
Media Encoder 9 dimana data video dikompres dengan konfigurasi yang sudah
diatur sebelumnya yaitu bitrate 64 kbps, frame rate 12,5 fps, buffer size 5 second,
key frame interval 8 second, dan video smoothness 70 (sharper).
Encoding yang digunakan adalah Constant Bit Rate (CBR) karena
encoding tipe ini memang dirancang untuk bekerja paling efektif dalam skenario
streaming. Dengan encoding CBR, bit rate akan tetap secara konstan dan
mendekati target bit rate (64 kbps) selama proses encoding.
Data video yang telah di encoding kemudian di kirim ke client melalui
jaringan LAN. Client menggunakan aplikasi Video Lan Converter (VLC) untuk
menerima data video streaming yang dikirimkan. Data video yang telah diterima
oleh client kemudian di decoding lalu di mainkan.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
16
Universitas Indonesia
3.2 Flowchart
3.2.1 Flowchart Sistem Streaming Server
MULAI
INPUT DEVICE & KONFIGURASI
ENCODER
MULAI ENCODING
SIMPAN DATA VIDEO
MENYIMPAN DATA VIDEO
BROADCAST DATA VIDEO
STREAMING DATA VIDEO
AKHIRI ENCODING
SELESAI
TIDAK
YA
TIDAK
YA
YA
TIDAK
Gambar 3-3 Flowchart Streaming Server
Dari gambar flowchart sistem streaming server ini, setelah program
dimulai, dilakukan penginputan device kamera dan konfigurasi parameter encoder
seperti bitrate, frame rate, buffer size, key frame dan video smoothness. Setelah
parameter sudah terkonfigurasi kemudian dimulai proses encoding data video
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
17
Universitas Indonesia
yang di tangkap oleh kamera. Data video itu dapat disimpan atau tidak tergantung
kebutuhannya. Format Data video yang disimpan ialah .wmv. Setelah proses
encoding, dilakukan proses broadcasting video atau proses pengiriman data video
secara streaming ke jaringan. Proses ini akan berlangsung terus menerus dengan
atau tanpa streaming client yang terhubung sampai proses encoding dihentikan
secara manual.
3.2.2 Flowchart Sistem Streaming Client
MULAI
INPUT URL SERVER
START PLAY
GET DATA STREAM
DECODING & PLAY VIDEO
STOP PLAY
STOP
YA
YA
TIDAK
TIDAK
Gambar 3-4 Flowchart Streaming Client
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
18
Universitas Indonesia
Pada streaming client, setelah program dimulai, dimasukkan alamat url
streaming server agar dapat terhubung dengan streaming servernya. Setelah itu
tekan tombol play untuk mengunduh data video secara streaming. Data video
yang telah diunduh secara streaming tersebut kemudian di decoding lalu di
mainkan. Proses ini akan berakhir apabila streaming server tidak mengirimkan
data video lagi atau dihentikan secara manual di sisi streaming clientnya.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
19
Universitas Indonesia
BAB IV
ANALISA DAN PENGUKURAN
4.1 Parameter QoS
Parameter QoS yang diukur adalah Delay, Frame rate, Throughput dan
Kecepatan data video.
4.1.1 Delay
Adalah waktu yang dibutuhkan untuk sebuah data video untuk diproses
atau untuk mencapai tujuan, karena adanya antrian yang panjang, atau mengambil
rute yang lain untuk menghindari kemacetan. Delay pada sisi encoding adalah
delay yang terjadi karena adanya proses kompresi data video. Delay ini tergantung
pada kemampuan spesifikasi komputer dalam memproses kompresi. Sedangkan
delay pada sisi decoding adalah total delay yang terjadi sejak awal data video di
kompresi lalu dikirim secara streaming kemudian di dekompresi dan di play di sisi
decoder.
Delay Transmisi = Waktu pengiriman data (sec)
Jumlah Data yang dikirim (bits)
Delay total (sec) = Delay Encoder + Delay Transmisi + Delay Decoder
4.1.2 Frame rate
Adalah banyaknya frame dalam satu detik pada data video. Pada dasarnya
data video merupakan kumpulan dari banyaknya file gambar (frame) yang
ditampilkan secara bergantian.
Frame Rate = Banyaknya Frame yang dikirim (frames)
Waktu Pengiriman data (sec)
4.1.3 Throughput
Adalah kemampuan sebenarnya suatu jaringan dalam melakukan
pengiriman data. Biasanya throughput selalu dikaitkan dengan bandwidth. Karena
throughput memang bisa disebut juga dengan bandwidth dalam kondisi yang
sebenarnya. Bandwidth lebih bersifat fix sedangkan throughput sifatnya adalah
dinamis tergantung traffic yang sedang terjadi atau loss data yang hilang selama
transmisi berlangsung.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
20
Universitas Indonesia
Rumus Throughput (bits/s) = Jumlah data yang terkirim (bits)
Waktu pengiriman data (sec)
4.1.4 Kecepatan Data Video atau Bit rate (bits/s)
Adalah kecepatan data video yang dihasilkan oleh encoder dan decoder.
Biasanya dihitung dari besar ukuran data video dibagi dengan waktu durasinya.
Bit rate = Besar ukuran data video (bits)
Waktu Durasinya (sec)
4.2 Pengukuran Encoding
Pengukuran QoS di sisi streaming server (encoder) dimana data video di
encoding dengan konfigurasi yang sudah ditentukan sebelumnya. Pengukuran
QoS diukur dengan melihat hasil statistik encoder selama beberapa waktu
tertentu. Encoder yang digunakan dalam pengukuran ini yaitu aplikasi Windows
Media Encoder 9.
Gambar 4-1 Statistik Proses Encoder
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
21
Universitas Indonesia
Dari Gambar 4-1 didapatkan parameter-parameter yang akan diukur
seperti bitrate, frame rate, dan throughputnya. Untuk mengukur parameter delay
ialah dengan membandingkan waktu pada video input dengan video outputnya.
Gambar 4-2 Perbandingan waktu input video dengan output video
Tabel 4-1 Pengukuran QoS Encoding
Waktu Rekam
(sec)
Frame rata-
rata (avg. fps)
Delay
(sec)
Throughput
(kbps)
Kecepatan rata-rata
(avg. kbps)
60 12.44 0.01 55.71 55,74
120 12.41 0.01 55.49 56,37
300 12.43 0.01 55.02 56.33
600 11,58 0.01 55.19 56.43
4.3 Pengukuran Decoding
Pengukuran QoS di sisi streaming client (decoder) dimana data video yang
diterima lalu di decode dan di mainkan. Pengukuran QoS ini diukur dengan
melihat hasil statistic decoder selama beberapa waktu tertentu. Decoder yang
digunakan dalam pengukuran ini yaitu aplikasi Video Lan Converter.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
22
Universitas Indonesia
Gambar 4-3 Statistik Proses Decoder
Dari Gambar 4-2 didapatkan parameter Statistik Proses Decoder -
parameter yang akan diukur seperti bitrate, frame rate, dan throughputnya. Untuk
mengukur parameter delay ialah dengan membandingkan waktu pada proses
encoder dengan waktu proses di decoder.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
23
Universitas Indonesia
Gambar 4-4 Perbandingan waktu proses encoder dengan decoder.
Tabel 4-2 Pengukuran QoS Decoding
Waktu
Rekam
(sec)
Frame rata-
rata (avg. fps)
Delay
(sec)
Throughput
(kbps)
Kecepatan rata-
rata (avg. kbps)
60 12.70 1.60 54.27 59.07
120 12.77 1.80 54.87 59.40
300 12.74 2.00 54.85 59. 15
600 12.76 2.10 55.00 59.21
4.4 Analisa Hasil Pengukuran
Untuk pengukuran di sisi streaming server atau pengukuran pada proses
encoding. Delay hampir tidak terlihat pada pengukuran setiap beberapa waktu
tertentu. Frame rate mendekati target frame rate yang diatur pada encoder yaitu
12,5 fps. Untuk throughput dan kecepatan rata-rata hasil pengukurannya relative
stabil yaitu sekitar 55 Kbps. Target bitrate memang diharapkan sebesar 58 Kbps,
tetapi perbedaannya tidak terlalu besar, hanya sekitar 3 Kbps. Jadi untuk
bandwidth transmisi sebesar 64 Kbps, data video dapat dikirim secara live
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
24
Universitas Indonesia
streaming tanpa harus mengalami delay karna kekurangan bandwidth jaringan.
Berikut grafik hasil pengukurannya:
Gambar 4-5 Grafik Delay pada pengukuran Encoding
Gambar 4-6 Grafik Frame rate pada pengukuran Encoding
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
60 120 300 600
Delay (sec)
Delay (sec)
11.0011.2011.4011.6011.8012.0012.2012.4012.60
60 120 300 600
Frame rata-rata (avg. fps)
Frame rata-rata (avg. fps)
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
25
Universitas Indonesia
Gambar 4-7 Grafik Throughput dan Bit rate pada pengukuran Encoding
Untuk pengukuran di sisi streaming client atau pengukuran pada proses
decoding. Delay sangat terlihat pada pengukuran setiap beberapa waktu tertentu.
Semakin lama pengukurannya, delay akan bertambah namun tidak terlalu besar.
Delay diukur dari waktu awal dikirim sampai waktu data video diterima dan di
encode oleh client. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi terjadinya delay,
yaitu waktu transmisi data dari server ke client, kondisi traffic dan waktu proses
decoding. Jadi semakin jauh jarak transmisi dan semakin padat traffic jaringan
maka waktu delay akan bertambah. Untuk Frame rate nilainya melebihi target
frame rate yang diatur pada encoder yaitu sekitar 12,7 fps. Hal ini karena decoder
melakukan dekompres atau dengan kata lain meningkatkan qualitas data videonya.
Untuk throughput dan kecepatan rata-rata hasil pengukurannya relative stabil
yaitu sekitar 59 Kbps untuk throughputnya dan 54 Kbps untuk kecepatan rata-
ratanya. Kecepatan rata-rata meningkat bila dibandingkan dengan hasil
pengukuran di sisi encoding. Hal ini karena proses decoding. Berikut grafik hasil
pengukurannya:
54.00
54.50
55.00
55.50
56.00
56.50
57.00
60 120 300 600
Throughput & Bit rate (kbps)
Throughput (kbps)
Kecepatan rata-rata (avg. kbps)
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
26
Universitas Indonesia
Gambar 4-8 Grafik Delay pada pengukuran Decoding
Gambar 4-9 Grafik Frame rate pada pengukuran Decoding
Gambar 4-10 Grafik Throughput dan Bit rate pada pengukuran Decoding
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
60 120 300 600
Delay (sec)
Delay (sec)
12.66
12.68
12.70
12.72
12.74
12.76
12.78
60 120 300 600
Frame rata-rata (avg. fps)
Frame rata-rata (avg. fps)
50.00
52.00
54.00
56.00
58.00
60.00
60 120 300 600
Throughput & Bit rate (kbps)
Throughput (kbps)
Kecepatan rata-rata (avg. kbps)
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
27
Universitas Indonesia
BAB V
KESIMPULAN
Dari analisa dan pengukuran yang telah dilakukan, dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut:
1. Faktor dasar yang mempengaruhi besarnya delay yaitu bandwidth transmisi,
jarak transmisi, kondisi traffic dan kemampuan spesifikasi komputer dalam
memproses video (encode-decode)
2. Besar throughput di sisi decoder lebih kecil dibandingkan di sisi encoder. Hal
ini dikarenakan adanya packet loss pada saat pengiriman data secara streaming
dari server ke client.
3. Teknik encoding CBR menjaga bit rate dan frame rate tetap stabil dan konstan
mendekati target bitrate dan target frame rate yang telah ditentukan
sebelumnya sehingga kualitas video tetap maksimal sesuai dengan bandwidth
jaringannya.
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
28
Universitas Indonesia
DAFTAR PUSTAKA
[1] Peter D. Symes, 2003. Digital Video Compression. USA
[2] Apostolopoulos, John G. Wai- tian Tan. Susie J. Wee. 2002. Video Streaming:
Concepts, Algorithms, and Systems. USA
[3] Stephen A. Thomas, 2001. HTTP essentials: protocols for secure, scaleable, Web
sites. USA
[4] Mauricio Arregoces, Maurizio Portolani, 2003. Data Center Fundamentals. USA
[5] Frederic P. Miller, Agnes F. Vandome, McBrewster John, 2010. Adaptive Bit
Rate. USA
[6] Donny B.U., M.Si. 2002. Streaming: Membuat File Besar Serasa Kecil.
Indonesia
[7] Lambert M. Surhone, Miriam T. Timpledon, Susan F. Marseken, 2010. Windows
Media Video. USA
[8] Microsoft, 2009. Windows Media Encoder Help. USA
[9] Microsoft, 2012. Enchoding Method. USA
[10] Vijay K. Madisetti, 1995 Signal Compression. India
[11] Dr.E.KANNAN & G. Murugan, Vel Tech Dr.RR & Dr.SR Technical University.
2012. Lossless Image Compression Algorithm For Transmitting Over Low
Bandwidth Line. India
[12] Iain E. G. Richardson, 2002. Video Codec Design: Developing Image and Video
Compression Systems. USA
[13] Ashfaq A. Khan, 2005. Digital signal processing fundamentals. India
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
29
Universitas Indonesia
LAMPIRAN
Prosedur Pengoperasian Simulasi Sistem Kompresi
1. Prosedur pengoperasian sistem Encoding
a. Tampilan awal aplikasi streaming server
Gambar 1 Tampilan awal aplikasi streaming Server
b. Menu Session – pilih custom session lalu klik OK
Gambar 2 Tampilan Menu Session
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
30
Universitas Indonesia
c. Tab Sources – pilih input source from Devices, hanya pilih input video
saja dan pilih device kameranya (USB2.0 Camera)
Gambar 3 Tampilan Tab Sources
d. Tab Output – masukkan port yang akan digunakan (8080) dan nama file
video yang akan disimpan.
Gambar 4 Tampilan Tab Output
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
31
Universitas Indonesia
e. Tab Compression – klik tombol edit
Gambar 5 Tampilan Tab Compression
f. Menu Encoding Option – klik menu Import untuk menggunakan profil
atau konfigurasi kompresi yang sudah ditentukan sebelumnya
Gambar 6 Tampilan Encoding Option
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
32
Universitas Indonesia
g. Pilih profil yang sudah ditentukan sebelumnya kemudian klik Open
Gambar 7 Menu Profil Encoding
h. Profil encoding yang digunakan – Encoding Mode CBR, Codec Windows
Media Video 9, Target bit rate 64000 bps dan Video Format PAL
Gambar 8 Tampilan Profil Encoding
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
33
Universitas Indonesia
i. Konfigurasi output video – Video size 288px216p, frame rate 12,5 fps,
video bitrate 58 Kbps+Overhead 6Kbps (64Kbps), Buffer size 5 secs,
video smoothness 75 (Sharper), Key frame interval 8 secs, dan decoder
complexity auto
Gambar 9 Tampilan Konfigurasi Kompresi
j. Tab Compression – klik Apply kemudian Start Encoding.
Gambar 10 Tampilan Tab Compression
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
34
Universitas Indonesia
k. Proses Encoding dan Broadcast video streaming, video di sebelah kiri ada
input video dan di sebelah kanan adalah output video yang telah
diencoding
Gambar 11 Proses Encoding dan Broadcast Video Streaming
2. Prosedur pengoperasian sistem Encoding
a. Menu Media – pilih Open Network Stream
Gambar 12 Tampilan utama Sistem Server
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012
35
Universitas Indonesia
b. Tab Network - masukkan alamat URL Windows Media Server dan port
yang digunakannya (http://192.168.169.2:8080)
Gambar 13 Tampilan Tab Network
c. Tampilan Output Video Streamingnya
Gambar 14 Tampilan Output Video Streaming
Simulasi kompresi..., M Rasyidi, FT UI, 2012